[发明专利]一种确定船舶火灾自动报警系统关键子系统建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于复杂网络的确定船舶火灾自动报警系统关键子系统的方法。

背景技术

目前，在已有的国内外公开发表的参考文献和产品介绍中，对火灾自动报警系统的各部分有较为广泛和深入的介绍。但对船舶这一具体应用对象，缺乏有关确定船舶火灾自动报警系统关键子系统的相关技术，主要集中在探测器的误报漏报及故障模型方面，忽略了火灾自动报警控制系统所处的船舶环境，不能够全面反映船舶火灾自动报警系统的薄弱环节。所以在船舶应用中，需要在船舶火灾自动报警系统的整体上考虑建模，去确定船舶火灾自动报警系统关键子系统，这样更有利于应用。

在产品介绍中有船舶火灾自动报警系统的整体布线图如图1所示，可以了解到各模块之间的控制反馈关系。但是缺乏实际应用中各个模块由于应用到船舶舱室环境中而建立起来的舱室功能上的联系。因此需要一种方法能够建立起包含模块之间各种相互联系关系的模型，并需要一种方法能够根据此模型来确定出系统的关键子系统，为防止船舶消防系统连锁性失效提供实际参考，并为提高系统整体可靠性提供有利保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于复杂网络的确定船舶火灾自动报警系统关键子系统的方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明包括如下步骤：

（1）对船舶舱室按照舱室功能分为居住舱，供膳舱，卫生舱和航行保障舱四类：

其中居住舱包含各级人员居住的舱室；供膳舱为供给食物的舱室；卫生舱卫浴洗漱的舱室；航行保障舱保障航行所需的舱室；

（2）建立系统模型：

将船舶火灾自动报警系统进行模块化建模，每一个舱室为一个模块单元，舱室之间的联系包含有三种：第一，船舶火灾报警系统中总控制器室对所有舱室探测模块的控制反馈关系；第二，根据船舶舱室的功能得到舱室之间功能上的相互联系；第三，船舶各舱室之间火灾通道的联系。利用网络图对上述物理模型进行数学建模，舱室单元作为网络图G中的节点，三类联系作为节点之间的连接边添加到网络图G中，完成建模；

（3）确定船舶火灾自动报警系统的关键子系统：

根据节点的度和节点的介数来确定船舶火灾自动报警系统的关键子系统：节点的度是所有与该节点相连的边的数量和，计算网络中所有子系统的度k_i,i=1,…,N，k_i代表第i个子系统的度；一个节点的介数即网络中任意两点的最短路径经过该节点的所有最短路径数量和，用公式描述即为：其中g(i)代表i点的介数，σ_st(i)代表网络中通过i点的任意两点之间的最短路径，由此概念计算网络中所有子系统的介数g(i)，i=1,2…,N；

（4）判断关键子系统：比较网络中各个节点的度k_i和介数g(i)，其中度的大小为网络中前10%的节点以及介数同样为网络中前10%的节点作为网络中的关键子节点即关键子系统。

本发明的有益效果是：

在提出船舶火灾自动报警控制系统建模方法的同时，还提出了确定船舶火灾自动报警系统关键子系统的方法，为对关键子系统强化设计，增加系统的可靠性提供了依据。本发明提出了添加舱室功能联系和火灾联系的方法及其确定，并且对于具有上千个舱室的大型船舶来说，应用复杂网络将更能体现出其建模优势，因此基于复杂网络的方法是解决本实际应用问题的有力工具。

附图说明

图1是本发明的简易船舶火灾自动报警系统图；

图2a是总控制器室对所有舱室探测模块的控制反馈关系示意图；

图2b是本发明的船舶火灾报警系统各舱室模块联系图；

图3流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

(1)将船舶舱室按照舱室功能进行分类：分成4大类，分为为居住舱，供膳舱，卫生舱和航行保障舱。其中居住舱包含各级人员居住的舱室；供膳舱主要包含厨房、贮藏、食品分配、餐具洗涤等同类舱室；卫生舱包含浴室、厕所、洗漱场所等；航行保障舱主要包含动力舱、液舱、航行指挥舱等。